JPS62203371A - High-speed semiconductor device - Google Patents
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- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
本発明は、共鳴ｌ・ンネリング効果を利用するホット・
エレクトロン・トランジスタと呼ばれる高速半導体装置
に於いて、コレクタ側にベース層からのキャリヤのうち
特定のエネルギを有するもののみを通過させるサブ・ハ
ンドが生成される超格子を設けることに依り、エミツタ
層から共鳴トンネリング効果でベース層に注入されたキ
ャリヤのみをコレクタ電流として取り出すことができる
ようにしたものである。[Detailed Description of the Invention] [Summary] The present invention provides a hot
In a high-speed semiconductor device called an electron transistor, by providing a superlattice on the collector side that generates sub-hands that allow only carriers with a specific energy to pass from the base layer, This allows only carriers injected into the base layer due to the resonance tunneling effect to be taken out as collector current.
本発明は、キャリヤがエミツタ層内に形成されたバリヤ
を共鳴トンネリング効果で通過してベースに注入される
形式の高速半導体装置の改良に関する。The present invention relates to an improvement in a high speed semiconductor device in which carriers are injected into the base by passing through a barrier formed in an emitter layer by resonant tunneling effect.
本発明者等は、さきに、実用性が極めて高い共鳴トン不
リング効果を利用するホット・エレクトロン・トランジ
スタ（ｒｅｓｏｎａｎｔ−ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ ｈｏ
ｔ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：Ｒ
ＨＥＴ）を提供した（要すれば、特願昭６０−１６０３
１４号参照）。The present inventors first developed a hot electron transistor (resonant-tunneling ho
telectron transistor:R
HET) (if necessary, patent application 1986-1603)
(See No. 14).
第２図はｉ５ ＲＨＥ Ｔを説明する為の図であり、（
Ａ）は要部切断側面図、（Ｂ）は図（Ａ）に対応させた
エネルギ・バンド・ダイヤグラムをそれぞれ表している
。Figure 2 is a diagram for explaining the i5 RHE T.
A) is a cutaway side view of the main part, and (B) is an energy band diagram corresponding to figure (A).
第２図（Ａ）に於いて、１はｎ＋型ＧａＡｓコレクタ層
、２はＡ１ｙＧａ＋□Ａｓコレクタ側ポテンシャル・バ
リヤ層、３はｎ＋型ＧａＡｓベース層、４は超格子、５
はｎ＋型ＧａＡｓエミッタ層、６はエミッタ電極、７は
ベース電極、８はコレクタ電極をそれぞれ示し、また、
第２図（Ｂ）に於いて、Ｅ、は伝導帯の底、Ｅ、はフェ
ルミ・レベル、ＥＸはサブ・バンドのエネルギ・レベル
をそれぞれ示している。In FIG. 2(A), 1 is an n+ type GaAs collector layer, 2 is an A1yGa+□As collector side potential barrier layer, 3 is an n+ type GaAs base layer, 4 is a superlattice, and 5
indicates an n+ type GaAs emitter layer, 6 indicates an emitter electrode, 7 indicates a base electrode, and 8 indicates a collector electrode, and
In FIG. 2(B), E indicates the bottom of the conduction band, E indicates the Fermi level, and EX indicates the energy level of the sub-band.
尚、超格子４はＡｌＸＧａ１−、ｌＡｓバリヤ層４Ａと
ＧａＡｓウェル層４Ｂとからなっていて、図示例では二
つのバリヤ層と一つのウェル層で構成されているが、必
要あれば複数のウェル層及びそれを形成する為のバリヤ
層を用いて良い。The superlattice 4 is composed of an AlXGa1-, lAs barrier layer 4A and a GaAs well layer 4B, and in the example shown, it is composed of two barrier layers and one well layer, but if necessary, multiple well layers can be formed. and a barrier layer may be used to form it.
第３図（Ａ）乃至（Ｃ）はＲＨＥ Ｔの動作原理を説明
する為のエネルギ・バンド・ダイヤグラムを表し、第２
図に於いて用いた記号と同記号は同部分を示すか或いは
同じ意味を持つものとする。Figures 3(A) to 3(C) represent energy band diagrams for explaining the operating principle of RHE T, and the second
Symbols used in the drawings indicate the same parts or have the same meaning.
図に於いて、Ｅｘはウェル層４Ｂ内に生成されるサブ・
ハンドのエネルギ・レベル、ｑはキャリヤ（電子）の電
荷量、φ。はコレクタ側ポテンシャル・バリヤ層２とベ
ース層３との間に於ける伝導帯底不連続値（ｃｏｎｄｕ
ｃｔｉｏｎ ｂａｎｄ ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｉｔ
ｙ）、ＶＢはへ一ス・エミッタ間電圧をそれぞれ示して
いる。In the figure, Ex is a sub-layer generated in the well layer 4B.
The energy level of the hand, q is the charge amount of carriers (electrons), φ. is the conduction band bottom discontinuity value between the collector side potential barrier layer 2 and the base layer 3.
ction band discontinuit
y) and VB indicate the hemi-emitter voltage, respectively.
第３図（Ａ）はベース・エミッタ間電圧ＶＩＩＥが２Ｅ
ｘ／ｑより小さい（０か或いは０に近い）場合に於ける
エネルギ・バンド・ダイヤグラムである。Figure 3 (A) shows that the base-emitter voltage VIIE is 2E.
This is an energy band diagram when x/q is smaller than (0 or close to 0).
図示の状態では、コレクタ・エミッタ間に電圧ＶＣｔが
印加されているが、ベース・エミッタ間電圧ＶＩＥが殆
どＯであるので、エミツタ層５に於けるエネルギ・レベ
ルがウェル層４Ｂに於けるサブ・バンドのエネルギ・レ
ベルＥ、と相違している為、エミツタ層５に於ける電子
は超格子層４をトンネリングしてベース層３に抜けるこ
とは不可能であり、従って、ＲＨＥＴには電流が流れて
いない。In the illustrated state, voltage VCt is applied between the collector and emitter, but since the base-emitter voltage VIE is almost O, the energy level in the emitter layer 5 is lower than that in the well layer 4B. Since the energy level of the band is different from the band energy level E, it is impossible for electrons in the emitter layer 5 to tunnel through the superlattice layer 4 and escape to the base layer 3. Therefore, current flows in the RHET. Not yet.
第３図（Ｂ）はベース・エミッタ間電圧ＶＩＩＥが２Ｅ
Ｘ／Ｑに殆ど等しい場合に於けるエネルギ・ハンド・ダ
イヤグラムである。Figure 3 (B) shows that the base-emitter voltage VIIE is 2E.
This is an energy hand diagram in the case where X/Q is almost equal.
図示の状態では、エミツタ層５に於けるエネルギ・レベ
ルがウェル層４Ｂに於けるサブ・バンドのエネルギ・レ
ベルＥＸと整合する為、エミツタ層５に於ける電子は共
鳴トンネリング効果で超格子４を抜けてベース層３に注
入され、そこでポテンシャル・エネルギ（０，３（ｅＶ
））が運動エネルギに変換されるので、電子は所謂ホッ
トな状態となり、ベース層３をパリスティックに通過し
てコレクタ層１に到達するものである。In the illustrated state, the energy level in the emitter layer 5 matches the sub-band energy level EX in the well layer 4B, so electrons in the emitter layer 5 cross the superlattice 4 due to the resonance tunneling effect. and is injected into the base layer 3, where the potential energy (0,3 (eV
)) is converted into kinetic energy, the electrons are in a so-called hot state and pass through the base layer 3 in a parisistic manner to reach the collector layer 1.
第３図（Ｃ）はベース・エミッタ間電圧■、が２ ＥＸ
／ ｑより大きい場合に於けるエネルギ・バンド・ダ
イヤグラムである。Figure 3 (C) shows the base-emitter voltage ■, which is 2 EX
This is an energy band diagram in the case where / is larger than q.
図示の状態では、エミツタ層５に於けるエネルギ・レベ
ルがウェル層４Ｂに於けるサブ・バンドのエネルギ・レ
ベルＥｘより高（なってしまうので共鳴トンネリング効
果は発生せず、再びエミツタ層５からベース層３に抜け
る電子は無くなって電流は低減されるが、超格子４に於
ける二つのバリヤ層４Ａのうち、ベース層３に近い側の
バリヤ層４Ａを適当に低くしておけば、電子はエミツタ
層５に近い側のバリヤ層４Ａを直接トンネリングするの
で、成る有限の値のコレクタ電流を流すことができる。In the illustrated state, the energy level in the emitter layer 5 is higher than the energy level Ex of the sub-band in the well layer 4B, so no resonant tunneling effect occurs, and the energy level from the emitter layer 5 to the base is higher than that of the sub-band in the well layer 4B. No electrons escape to the layer 3, and the current is reduced, but if the barrier layer 4A on the side closer to the base layer 3 is made appropriately lower among the two barrier layers 4A in the superlattice 4, the electrons can be reduced. Since the barrier layer 4A on the side closer to the emitter layer 5 is directly tunneled, a collector current of a finite value can flow.
第４図は前記説明したところから得られるベース・エミ
ッタ間電圧■、対エミッタ電流Ｉ、の関係を表す線図で
あり、横軸にベース・エミッタ間電圧■、を、また、縦
軸にエミッタ電流Ｉ、をそれぞれ採っである。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the base-emitter voltage ■ and the emitter current I obtained from the above explanation, with the base-emitter voltage ■, on the horizontal axis, and the emitter voltage on the vertical axis. The current I is taken respectively.
図に於いて、Ｖ［１Ｅ（Ｒ６，は共鳴トンネリング効果
が発生したときのベース・エミッタ間電圧を示している
。In the figure, V[1E(R6) indicates the base-emitter voltage when the resonant tunneling effect occurs.
このデータを得た測定は７７（Ｋ）の冷却状態で行われ
たものであり、共鳴トンネリングに起因する微分負性抵
抗領域の存在が明らがである。The measurements from which this data was obtained were conducted in a cooled state of 77 (K), and it is clear that there is a differential negative resistance region caused by resonance tunneling.
第５図は前記説明したところから得られるへ一ス・エミ
ッタ間電圧Ｖｌｌ＋、対コレクタ電流Ｉ、の関係を表す
線図であり、横軸にベース・エミッタ間電圧ＶＩＣＥを
、また、縦軸にコレクタ電流ＩＣをそれぞれ１采っであ
る。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the base-emitter voltage Vll+ and the collector current I obtained from the above explanation, with the horizontal axis representing the base-emitter voltage VICE, and the vertical axis representing the base-emitter voltage VICE. Each has one collector current IC.
図から明らかなように、ＲＨＥ Ｔに於けるベース・エ
ミッタ間電圧ＶＢ！対コレクタ電流■。の関係は、やは
り、Ｎ字型の微分負性抵抗特性を示している。As is clear from the figure, the base-emitter voltage VB! at RHET! vs. collector current■. The relationship again shows an N-shaped differential negative resistance characteristic.
前記説明したところから理解できる筈であるが、ＲＨＥ
Ｔは、３値論理回路或いは発振器などを構成する能動
素子として有用である。As you should be able to understand from the above explanation, RHE
T is useful as an active element constituting a ternary logic circuit or an oscillator.
（発明が解決しようとする問題点〕
前記ＲＨＥＴを用いて実際の回路を構成するに際し、ベ
ース・エミッタ間電圧ｖａ！対コレクタ電流１ｃの関係
は、第６図に見られるような特性になることが好ましい
場合がある。(Problems to be Solved by the Invention) When constructing an actual circuit using the RHET, the relationship between the base-emitter voltage va! and the collector current 1c will have the characteristics shown in FIG. may be preferable.
第６図は第５図と同様な線図であり、実線は要求される
特性を、また、破線は実際の特性をそれぞれ示している
。FIG. 6 is a diagram similar to FIG. 5, with solid lines showing required characteristics and broken lines showing actual characteristics.
図に破線で示しであるような特性になるのは、第３図（
Ｃ）に関して説明した状態に於いて、第４図に関して説
明した共鳴トンネリング効果発生時のベース・エミッタ
間電圧Ｖ ＢＥ ＋ＲＥ３）よりも高いベース・エミッ
タ間電圧ＶＢＥが印加された状態で電流が流れてしまう
為であり、これは、超格子４に於ける２番目のバリヤ層
をトンネリングした電流であると考えられる。The characteristics shown by the broken line in the figure are shown in Figure 3 (
In the state explained in relation to C), a current flows while a base-emitter voltage VBE is applied which is higher than the base-emitter voltage VBE +RE3) when the resonant tunneling effect occurs as explained in relation to FIG. This is considered to be a current tunneling through the second barrier layer in the superlattice 4.
本発明は、ＲＨＥ Ｔの構造に簡単な改良を施して、第
３図（Ｃ）に関して説明した状態、即ち、ＶＩＩ！＞
２２ｘ ／ ｑの状態に於いて、前記した２番目のバリ
ヤ層をトンネリングする電流を遮断し、第６図に関して
説明したような特性を実現させるものである。The present invention provides a simple modification to the structure of RHE T to achieve the condition described with respect to FIG. 3(C), ie, VII! ＞
In the state of 22x/q, the current tunneling through the second barrier layer described above is cut off, and the characteristics as explained in connection with FIG. 6 are realized.
本発明に依るＲＨＥＴに於いては、エネルギ・サブ・ハ
ンドが生成される少なくとも一つの量子井戸が形成され
た一導電型エミッタ層（例えば超格子４を有するｎ＋型
ＧａＡｓエミッタ層５）と、該一導電型エミッタ層から
共鳴トンネリング効果に依ってキャリヤが注入される反
対導電型ベース層（例えばｎ＋型ＧａＡｓベースＮ３）
と、該反対ぷ電型ベース層からのキャリヤを通過させ得
るエネルギ・サブ・バンド（例えばエネルギ・サブ・ハ
ンド９）が生成される少な（とも一つの量子井戸を有す
る超格子（例えば超格子２′）とを備えてなる構成にな
っている。The RHET according to the present invention includes an emitter layer of one conductivity type (e.g., an n+ type GaAs emitter layer 5 having a superlattice 4) in which at least one quantum well is formed in which an energy sub-hand is generated; A base layer of an opposite conductivity type (e.g. n+ type GaAs base N3) into which carriers are injected from an emitter layer of one conductivity type by the resonant tunneling effect.
and a superlattice with one quantum well (e.g. superlattice 2 ’).
前記手段を採ることに依り、エミツタ層から共鳴トンネ
リング効果でベース層に注入されたキャリヤのみをコレ
クタ側に形成された超格子を通過させコレクタ電流とし
て取り出すことができるようにしたものである。By adopting the above means, only the carriers injected from the emitter layer into the base layer by the resonance tunneling effect can pass through the superlattice formed on the collector side and be extracted as collector current.
第１図は本発明一実施例に関するエネルギ・バンド・ダ
イヤグラムを表し、第２図乃至第６図に於いて用いた記
号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つもの
とする。FIG. 1 shows an energy band diagram relating to one embodiment of the present invention, and the same symbols as those used in FIGS. 2 to 6 represent the same parts or have the same meanings.
本実施例が前記説明した従来のＲＨＥ Ｔと相違する点
は、Ａ ｌｌ Ｖ Ｇ ａ ＋−ｙ Ａ ｓコレクタ側
ポテンシャル・バリヤ層２が、Ａｊ！Ａｓバリヤ層２Ａ
及びＧａＡｓウェル層２Ｂからなる超格子２′に代替さ
れていることである。This embodiment differs from the conventional RHET described above in that the collector side potential barrier layer 2 has Aj! As barrier layer 2A
and a superlattice 2' consisting of a GaAs well layer 2B.
この超格子２′は、少なくとも一つの量子井戸を有する
ことは勿論であり、本実施例では、厚さ２０〔人〕のＡ
７！Ａｓツマリヤ層２Ａと（：、ａＡｓウェル層２Ｂを
５０周期形成してあり、従って、全体の厚さは２０００
（人〕になっている。Of course, this superlattice 2' has at least one quantum well, and in this example, the superlattice 2' has a thickness of 20 [people].
7! The As well layer 2A and the As well layer 2B are formed 50 times, so the total thickness is 2000.
has become (a person).
このＲＨＥＴでは、コレクタ・エミッタ間電圧ＶＣＥを
１．０ （Ｖ）一定とし、第６図に見られるように、
超格子４に於いてサブ・バンドが生成されて共鳴トンネ
リング効果が得られるベース・エミッタ間電圧ｖ８Ｅｏ
、３ （ｖ）を印加すると、当然、ベース・コレクタ間
電圧ＶＩＩＣは０．７ （Ｖ）であり、このような状態
に於いて、超格子２′にはサブ・バンド９が生成され、
そのエネルギ・レベルは０．２５〜０．３５ （ｅＶ
）となる。In this RHET, the collector-emitter voltage VCE is kept constant at 1.0 (V), and as shown in Fig. 6,
Base-emitter voltage v8Eo where sub-bands are generated in superlattice 4 and resonance tunneling effect is obtained
, 3 (V), the base-collector voltage VIIC is naturally 0.7 (V), and in such a state, sub-band 9 is generated in the superlattice 2',
Its energy level is 0.25-0.35 (eV
).
従って、本実施例に於けるコレクタ側ポテンシャル・バ
リヤ層である超格子２′を通過し得るキャリヤ（電子）
は０．２５〜０．３５ （ｅＶ）のエネルギを有するも
ののみであり、それ以上でも以下でも通過することはで
きない。従って、第６図に於いて、ベース・エミッタ間
電圧■、が０゜３〔Ｖ〕を越えた場合、コレクタ電流１
ｃは急速に立ち下がったままとなり、例えば０．４ （
Ｖ）以上の領域ではコレクタ電流ＩＣが充分に小さくな
り、要求される特性を満足させるＲＨＥＴが得られるも
のである。Therefore, carriers (electrons) that can pass through the superlattice 2', which is the potential barrier layer on the collector side in this example,
Only those having an energy of 0.25 to 0.35 (eV) can pass, neither higher nor lower. Therefore, in Fig. 6, if the base-emitter voltage ■ exceeds 0°3 [V], the collector current 1
c remains falling rapidly, e.g. 0.4 (
In the region above V), the collector current IC becomes sufficiently small, and a RHET that satisfies the required characteristics can be obtained.
このような特性を有するＲＨＥＴは、例えば、エクスク
ル−シブ・ノア（ｅｘｃｌｕｓｉｖｅｎ ｏ ｒ ：
ＥＸＮＯＲ）回路を構成する場合に極めて有効である。A RHET having such characteristics is, for example, an exclusive Noah (exclusive or).
This is extremely effective when configuring an EXNOR) circuit.
これを説明するには、先ず、ＲＨＥＴの入出力特性の説
明が必要である。To explain this, it is first necessary to explain the input/output characteristics of RHET.
第７図は本発明に依るＲＨＥＴの入力対出力特性を説明
する為の線図であり、横軸に入力ＶＩＮを、縦軸に出力
■。７をそれぞれ採っである。FIG. 7 is a diagram for explaining the input versus output characteristics of the RHET according to the present invention, where the horizontal axis represents the input VIN and the vertical axis represents the output. 7 each.
図では、実線が本発明に依るＲＨＥＴの単位ゲート特性
を示している。In the figure, the solid line indicates the unit gate characteristic of the RHET according to the present invention.
図から明らかなように、入力ＶＩＮが０であるときに出
力■。、は１ （“Ｈ”レベル）、入力■１Ｎが中間値
Ｍであるときに出力■。アは略０ （“Ｌ ”レベル）
、入力ＶＩＮが１であるときに出力■。アは１（“Ｈ”
レベル）となり、良好に動作するＥＸＮＯＲ回路を構成
することができる。As is clear from the figure, when the input VIN is 0, the output ■. , is 1 (“H” level), and output ■ when input ■1N is intermediate value M. A is approximately 0 (“L” level)
, Output ■ when input VIN is 1. A is 1 (“H”
level), and an EXNOR circuit that operates well can be constructed.
然しなから、第６図に関連して説明したようにベース・
エミッタ電極ＶＢＥが大きくなった場合にリーク電流が
あると、第７図に破線で示したような特性となり、人力
ＶＩＮが１の場合に出力■。Ｔは０か１か判らなくなっ
てしまい、前記本発明に依るＲ ＨＥ Ｔのような動作
をすることは不可能である。However, as explained in connection with Figure 6, the base
If there is a leakage current when the emitter electrode VBE becomes large, the characteristics will be as shown by the broken line in FIG. 7, and when the human power VIN is 1, the output will be ■. Since it is not known whether T is 0 or 1, it is impossible to perform an operation similar to R HE T according to the present invention.
前記説明した実施例では、ＡβＡｓβＡｓバリヤ層２Ａ
ａＡｓウェル層２Ｂを厚さ２０（人〕一定としであるが
、ＡβＡｓバリヤ層２Ａの厚さをｎ＋型ＧａＡｓ基板（
コレクタ）１に近づくにつれて厚くする、所謂、チャー
プ超格子にすると更に効果的である。In the embodiment described above, the AβAsβAs barrier layer 2A
The thickness of the aAs well layer 2B is constant at 20 mm, but the thickness of the AβAs barrier layer 2A is changed to the n+ type GaAs substrate (
It is even more effective to use a so-called chirped superlattice in which the thickness becomes thicker as it approaches collector) 1.
本発明に依るＲＨＥＴに於いては、共鳴トンネリング効
果を利用するホット・エレクトロン・トランジスタと呼
ばれる高速半導体装置に於いて、コレクタ側にベース層
からのキャリヤのうち特定のエネルギを有するもののみ
を通過させるサブ・バンドが生成される超格子を設けた
構成になっている。In the RHET according to the present invention, in a high-speed semiconductor device called a hot electron transistor that utilizes the resonance tunneling effect, only carriers having a specific energy from the base layer are allowed to pass through to the collector side. The structure includes a superlattice in which sub-bands are generated.
このような構成を採ることに依り、エミツタ層から共鳴
トンネリング効果でベース層に注入されたキャリヤのみ
をコレクタ側に形成された超格子を通過させコレクタ電
流として取り出すことができる。By adopting such a configuration, only the carriers injected from the emitter layer into the base layer by the resonant tunneling effect can pass through the superlattice formed on the collector side and be taken out as a collector current.
第１図は本発明一実施例に関するエネルギ・バンド・ダ
イヤグラム、第２図はＲＨＥＴを説明する為の図で、（
Ａ）は要部切断側面図、（Ｂ）は図（Ａ）に対応させた
エネルギ・バンド・ダイヤグラム、第３図（Ａ）乃至（
Ｃ）はＲＨＥＴの動作原理を説明する為のエネルギ・バ
ンド・ダイヤグラム、第４図はベース・エミッタ間電圧
ＶＢ！対エミッタ電流ＩＥの関係を説明する為の線図、
第５図はベース・エミッタ間電圧ＶＩＥ対コレクタ電流
ｒ、の関係を説明する為の線図、第６図は要求されるベ
ース・エミッタ間電圧ＶＩＥ対コレクタ電流ＩＣの関係
を説明する為の線図、第７図は本発明に依るＲＨＥＴの
入出力特性を説明する為の線図をそれぞれ表している。
図に於いて、１はｎ＋型ＧａＡｓコレクタ層、２はＡ
ｅ 、 Ｇ ａ ＋−ｙ Ａ ｓコレクタ側ポテンシャ
ル・バリヤ層、２′は超格子、３はｎ＋型ＧａＡｓベー
ス層、４は超格子、５はｎ＋型ＧａＡｓエミッタ層、６
はエミッタ電極、７はベース電極、８はコレクタ電極、
９はサブ・バンド、ＥＣは伝導帯の底、ＥＦはフェルミ
・レベル、Ｅ８はサブ・バンドのエネルギ・レベルをそ
れぞれ示している。
特許出願人 富士通株式会社
代理人弁理士 相 谷 昭 司
代理人弁理士 渡 邊 弘 −
（Ａ） （８）ＲＨＥＴ
を説明する為の要部切断側面図及びエネルギ・ハント・
ダイヤグラムＲＨＥＴの動作を説明する為のエネルギ・
バンド・り゛イヤク゛ラム第３図
ＶＢＥ（ＲＥＳ） ＶＢＥベース・エ
ミシタ間電圧対エミッタ電流の関係を表わす線図
第４図
■ｃ（μＡ）FIG. 1 is an energy band diagram related to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining RHET.
A) is a cutaway side view of the main part, (B) is an energy band diagram corresponding to figure (A), and Figures 3 (A) to (
C) is an energy band diagram to explain the operating principle of RHET, and Figure 4 shows the base-emitter voltage VB! Diagram for explaining the relationship between emitter current IE,
Figure 5 is a line diagram for explaining the relationship between base-emitter voltage VIE and collector current r, and Figure 6 is a line diagram for explaining the relationship between required base-emitter voltage VIE and collector current IC. 7 and 7 respectively represent diagrams for explaining the input/output characteristics of the RHET according to the present invention. In the figure, 1 is an n+ type GaAs collector layer, 2 is an A
e, Ga + - y As collector side potential barrier layer, 2' is a superlattice, 3 is an n+ type GaAs base layer, 4 is a superlattice, 5 is an n+ type GaAs emitter layer, 6
is an emitter electrode, 7 is a base electrode, 8 is a collector electrode,
9 indicates the sub-band, EC the bottom of the conduction band, EF the Fermi level, and E8 the energy level of the sub-band. Patent applicant Fujitsu Ltd. Representative Patent Attorney Shoji Aitani Representative Patent Attorney Hiroshi Watanabe - (A) (8) RHET
Cutaway side view of main parts and energy hunt to explain
Energy diagram to explain the operation of RHET
Band Diagram Figure 3 VBE (RES) Diagram showing the relationship between VBE base and emitter voltage vs. emitter current Figure 4 c (μA)
Claims (1)
量子井戸が形成された一導電型エミッタ層と、 該一導電型エミッタ層から共鳴トンネリング効果に依っ
てキャリヤが注入される反対導電型ベース層と、 該反対導電型ベース層からのキャリヤを通過させ得るエ
ネルギ・サブ・バンドが生成される少なくとも一つの量
子井戸を有する超格子と を備えてなることを特徴とする高速半導体装置。[Claims] An emitter layer of one conductivity type in which at least one quantum well is formed in which an energy sub-band is generated; A high-speed semiconductor device comprising a conductivity type base layer and a superlattice having at least one quantum well in which an energy sub-band is generated through which carriers from the opposite conductivity type base layer can pass. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4536286A JPS62203371A (en) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | High-speed semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4536286A JPS62203371A (en) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | High-speed semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62203371A true JPS62203371A (en) | 1987-09-08 |
| JPH0431192B2 JPH0431192B2 (en) | 1992-05-25 |
Family
ID=12717164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4536286A Granted JPS62203371A (en) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | High-speed semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62203371A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62299072A (en) * | 1986-06-18 | 1987-12-26 | Sanyo Electric Co Ltd | Hot-electron transistor |
| US5389798A (en) * | 1991-10-02 | 1995-02-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | High-speed semiconductor device with graded collector barrier |
-
1986
- 1986-03-04 JP JP4536286A patent/JPS62203371A/en active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62299072A (en) * | 1986-06-18 | 1987-12-26 | Sanyo Electric Co Ltd | Hot-electron transistor |
| US5389798A (en) * | 1991-10-02 | 1995-02-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | High-speed semiconductor device with graded collector barrier |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0431192B2 (en) | 1992-05-25 |
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